光学体表成像辅助摆位对保乳调强放射治疗摆位精度的影响

目的分析保乳调强放射治疗中应用光学体表成像辅助摆位对摆位精度的影响。方法选取2021年1月至2023年7月于医院接受调强放射治疗的40例乳腺癌患者为研究对象。所有患者每次接受调强放射治疗前均采用体表标记线辅助摆位,并通过光学体表成像进行辅助摆位校正,然后通过锥形束CT验证摆位效果。根据光学体表成像监测患者双侧及单患侧感兴趣区域(ROI),记录根据标记线摆位后、光学体表成像校正后的治疗床床值及锥形束CT验证后的体位误差数据。结果光学体表成像在左右(LR)、腹背(AP)、头脚(SI)方向的摆位误差均少于体表标记线(P<0.05)。而相较于双侧ROI,单患侧ROI在Roll方向及AP方向上的误差更大(P<0.05);而单患侧ROI与双侧ROI在LR、SI、Pitch、Rtn方向的误差比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论光学体表成像辅助摆位能提高乳腺癌保乳术后患者的调强放射治疗摆位精度,且双侧ROI摆位精度更高。

光学体表成像辅助乳腺癌根治术后放疗摆位的可行性研究

目的:研究光学体表成像(OSI)在乳腺癌根治术后放疗(PMRT)摆位中的性能,并评估基于3D打印技术的硅胶补偿膜对OSI检测精度的影响。方法:回顾性选择2021年1至4月在四川大学华西医院就诊的PMRT患者16例,在使用锥形束CT(CBCT)校正误差前获取患者无补偿膜时OSI检测的摆位误差OSI no-bolus(OSI n),分析OSI n与CBCT的相关性,利用受试者工作特征曲线(ROC)评估OSI的诊断效能。对于使用3D打印硅胶补偿膜的患者,获取有补偿膜时OSI检测的摆位误差OSI bolus(OSI b),比较OSI n和OSI b的检测精度差异。结果:OSI n与CBCT摆位误差在平移方向呈高度相关(r≥0.80),在旋转方向呈弱相关(r<0.40)。在ROC分析中,y方向的曲线下面积(AUC)最低,且对任意平移方向都有AUC 5 mm≥AUC 3 mm>0.75。在检测精度中,OSI n与OSI b在x和z方向的差异无统计学意义(P>0.05),在y方向的差异有统计学意义(Z=-2.56,P=0.01)。在y方向上,OSI b与OSI n相比检测精度的系统误差增大3.11 mm,随机误差增大1.9 mm。结论:在乳腺癌放疗摆位中OSI尚无法替代CBCT,但检测误差在临床可接受范围内,通过操作训练减轻成像路径上补偿膜等因素的干扰,OSI辅助摆位的性能有望进一步提高。

基于体表运动监测预测肺部肿瘤靶区运动可行性研究

目的研究通过在线光学体表监测预测肺癌靶区位置运动的可行性。方法选取16个肺癌病例立体定向体部放疗(SBRT)计划中不同方式获取的CT图像进行实验模拟,以计划CT及原始靶区位置作为基准参考,以四维CT中10个时相的CT和每次锥形线束CT(CBCT)为浮动对象,在其上勾画浮动靶区位置。采用双目视觉表面成像法获取基准和浮动图像体表点云数据,并通过主成分分析提取点云特征信息进行比较。使用随机森林算法对特征信息差和对应靶区位置差拟合,构建靶区位置在线预测模型。结果左右、头脚、腹背方向,选取的主成分方差解释度分别为99.76%、99.25%、99.58%,模型对靶区位置的预测均方根误差(RMSE)为0.0447、0.0837、0.0616 mm。结论基于体表光学数据在线预测肺部靶区实时位置具有可行性,可为临床放疗中靶区位置在线监测验证和剂量评估提供参考。

正交千/兆伏级图像评估OSI系统在非共面放疗中的精确性

目的评估光学体表成像(OSI)系统立体定向放射外科(SRS)算法在单中心非共面治疗多发性脑转移瘤过程中成像的精确性。方法回顾性分析2022年2—4月在四川大学华西医院行单中心非共面放疗的15例多发性脑转移瘤患者和剂量模体的数据。患者和模体均在非共面角度下,分别采用千/兆伏级系统和OSI系统成像,以千/兆伏级成像为参考图像,分析OSI对模体和患者成像的精确性。将OSI系统与千/兆伏级系统之间的差异定义为精确性,其差异绝对值≤1.00 mm/0.50°的百分比定义为阈值合格率。使用Origin软件绘制雷达图和Bland-Altman图做统计分析。结果OSI系统对模体成像时,在左右、头脚、腹背、偏转、翻滚、俯仰六维方向上的平均差异分别为0.03 mm、-0.09 mm、-0.27 mm、0.04°、0.17°、-0.19°,最大值分别为-2.20 mm、-2.30 mm、-1.20 mm、0.60°、-1.00°、-1.00°。OSI系统对15例患者成像时,在六维方向上的平均差异分别为0.44 mm、0.16 mm、-0.20 mm、-0.11°、0.10°、-0.12°,最大值分别为-1.80 mm、2.00 mm、0.90 mm、-0.90°、-0.70°、0.80°。其中平移误差均主要出现在左右和头脚方向。OSI系统对模体和患者成像时,左右方向上的阈值合格率分别为77%和75%,在头脚方向上分别为82%和89%,在六维方向上同时满足±1.00 mm和±0.50°阈值条件的占比分别为57%和56%。结论采用新型SRS算法的OSI系统不能满足多发性脑转移瘤单中心非共面放疗的高精度要求,特别是在左右和头脚方向,不建议将其用于非共面图像引导。